JP2008003452A - Lens barrel and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズ群を光軸方向に移動させるよう構成されたレンズ鏡胴及び、該レンズ鏡胴を備えた撮像装置に関するものである。 The present invention relates to a lens barrel configured to move a lens group in an optical axis direction, and an imaging apparatus including the lens barrel.
従来より、焦点距離可変の撮影レンズ(以下、ズームレンズとも称す)を搭載したカメラが市販されている。ズームレンズは、光学系を構成する少なくとも2つのレンズ群を光軸に沿って所望の位置に移動させて、その間隔を変化させることにより、焦点距離の変更(ズーミング)を行うようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, cameras equipped with a variable focal length photographing lens (hereinafter also referred to as a zoom lens) are commercially available. The zoom lens is configured to change the focal length (zooming) by moving at least two lens groups constituting the optical system to desired positions along the optical axis and changing the distance therebetween. .
レンズ群を光軸に沿って移動させる方式としては大別して2種有り、レンズ枠を直進案内し、カム筒を回転させることによりレンズ枠を直進移動させるものと、光軸に略平行に軸を配置しこの軸を直進案内のガイド軸とし、レンズ枠にガイド軸が貫通するスリーブを形成し、モータとリードスクリューを用いて直接的にレンズ枠をガイド軸に沿って摺動させ直進移動させるものがある。 There are roughly two types of methods for moving the lens group along the optical axis. The lens frame is guided in a straight line, and the lens frame is moved in a straight line by rotating the cam barrel, and the axis is substantially parallel to the optical axis. This is used as a guide shaft for linear guide, and a sleeve through which the guide shaft passes is formed in the lens frame, and the lens frame is slid directly along the guide shaft using a motor and a lead screw to move straight. There is.
一方、光学系中に反射面を配置し、光軸を折り曲げた所謂屈曲光学系を備えたカメラが知られている。この屈曲光学系のズーミングに際し、モータによりカム筒を回転させてレンズ群を移動させると共に、カム筒の内側に直進案内としてガイド軸を用いたものがある(例えば、特許文献1参照)。
カム筒を用いてレンズ群を移動させる構成のレンズ鏡胴では、複数のレンズ群を例えば単一のモータで所望の移動曲線を描いて移動させることができるが、例えば、上記特許文献1のレンズ鏡胴のように、移動するレンズ群の有効径の外側にガイド軸を配置し、更にガイド軸の外側に円筒状のカム筒を配置することになり、レンズ鏡胴の光軸に直交する方向の断面積が大きくなってしまう問題がある。 In a lens barrel configured to move a lens group using a cam cylinder, a plurality of lens groups can be moved by drawing a desired movement curve with a single motor, for example. Like the lens barrel, a guide shaft is arranged outside the effective diameter of the moving lens group, and a cylindrical cam cylinder is arranged outside the guide shaft, and the direction orthogonal to the optical axis of the lens barrel There is a problem that the cross-sectional area becomes large.
本発明は上記問題に鑑み、レンズ群を移動させるためにカム筒を用いる構成で、光軸に直交する方向の断面積の小さいレンズ鏡胴を得ることを目的とし、該レンズ鏡胴を備えることにより小型の撮像装置を得ることを目的とするものである。 In view of the above problems, an object of the present invention is to obtain a lens barrel having a small cross-sectional area in a direction orthogonal to the optical axis, using a cam cylinder for moving a lens group, and including the lens barrel. Therefore, it is an object to obtain a compact imaging device.
上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。 The above object is achieved by the invention described below.
1.光軸方向にそれぞれ異なった移動量で移動する複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群を光軸方向に案内する複数のガイド部と、前記複数のガイド部に挟まれて配置されたカム部と、を有することを特徴とするレンズ鏡胴。 1. A plurality of lens groups that move in different amounts in the optical axis direction, a plurality of guide portions that guide the plurality of lens groups in the optical axis direction, and a cam portion that is disposed between the plurality of guide portions. And a lens barrel.
2.被写体光を導くための複数のレンズ群と、前記複数のレンズ群のうち、移動する少なくとも2つのレンズ群を光軸方向に案内する複数のガイド部材と、移動する少なくとも2つのレンズ群に係合するカム部を有するカム部材と、を有し、前記カム部材が、前記複数のガイド部材に挟まれて配置されていることを特徴とするレンズ鏡胴。 2. Engage with a plurality of lens groups for guiding subject light, a plurality of guide members for guiding at least two moving lens groups of the plurality of lens groups in the optical axis direction, and at least two moving lens groups And a cam member having a cam portion, wherein the cam member is disposed between the plurality of guide members.
3.前記カム部材は円筒形に形成され、移動する2つのレンズ群に挟まれて配置されていることを特徴とする2に記載のレンズ鏡胴。 3. 3. The lens barrel according to 2, wherein the cam member is formed in a cylindrical shape and is disposed between two moving lens groups.
4.前記カム部材に形成された少なくとも一方のカム部は、階段状に形成されていることを特徴とする2又は3に記載のレンズ鏡胴。 4). 4. The lens barrel according to 2 or 3, wherein at least one cam portion formed on the cam member is formed in a stepped shape.
5.前記カム部材に係合するレンズ群は、前記カム部材の方向に付勢されていることを特徴とする1〜4のいずれかに記載のレンズ鏡胴。 5. The lens barrel according to any one of claims 1 to 4, wherein the lens group engaged with the cam member is biased in the direction of the cam member.
6.1〜5のいずれかに記載のレンズ鏡胴を備えたことを特徴とする撮像装置。 An imaging apparatus comprising the lens barrel according to any one of 6.1 to 5.
本発明によれば、レンズ群を移動させるためにカム筒を用いる構成でも、光軸に直交する方向の断面積の小さいレンズ鏡胴を得ることが可能となり、このレンズ鏡胴を備えることにより小型の撮像装置を得ることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to obtain a lens barrel having a small cross-sectional area in a direction orthogonal to the optical axis even with a configuration using a cam cylinder to move the lens group. It is possible to obtain an image pickup apparatus.
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments, but the present invention is not limited thereto.
図1は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴を備えた撮像装置の一例であるカメラ100の主要構成ユニットの内部配置の一例を示す図である。同図は、カメラ100を被写体側から見た斜視図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an internal arrangement of main constituent units of a
同図に示すように、カメラ100は、変倍可能な折り曲げ撮像光学系を内包した本発明に係るレンズ鏡胴50が図示の如く右側に縦に配置され、開口部51が被写体光束を取り込むよう配置されている。この開口部51には、開口部51を露呈する開状態と開口部51を覆う閉状態とする不図示のレンズバリアが設けられている。
As shown in the figure, in the
52はフラッシュ発光窓であり、53はフラッシュ発光窓の後方に配置された反射傘、キセノン管、その他メインコンデンサ、回路基板等で構成されるフラッシュユニットである。54はカード型の画像記録用メモリである。55は電池であり、本カメラの各部へ電源を供給する。画像記録用メモリ54及び電池55は、図示しない蓋部から挿脱が可能となっている。
本カメラの上面には、レリーズ釦56が配置され、その1段の押し込みによりカメラの撮影準備動作、即ち焦点合わせ動作や測光動作が行われ、その2段の押し込みにより撮影露光動作が行われる。57はメインスイッチであり、カメラを動作状態と非動作状態に切り替えるスイッチである。メインスイッチ57により動作状態に切り替えられると、不図示のレンズバリアは、開状態にされると共に、各部の動作が開始される。また、メインスイッチ57により非動作状態に切り替えられると、不図示のレンズバリアは、閉状態にされると共に、各部の動作を終了させる。
A
本カメラの背面には、LCD或いは有機EL等で構成され、画像やその他文字情報等を表示する画像表示部58が配置されている。また、図示していないが、ズームアップ、ズームダウンをおこなうズーム釦、撮影した画像を再生する再生釦、画像表示部58上に各種のメニューを表示させるメニュー釦、表示から所望の機能を選択する選択釦等の操作部材が配置されている。
On the back side of the camera, an
また、不図示であるが、これら主要構成ユニットの間には、各部を接続すると共に、各種電子部品が搭載された回路基板が配置され、各主要構成ユニットの駆動及び制御を行うようになっている。同様に、不図示であるが、外部入出力端子、ストラップ取り付け部、三脚座等を備えている。 Although not shown, each part is connected between these main constituent units and a circuit board on which various electronic components are mounted is arranged to drive and control each main constituent unit. Yes. Similarly, although not shown, an external input / output terminal, a strap attaching portion, a tripod seat, and the like are provided.
図2は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴50に内包された変倍可能な折り曲げ撮像光学系を示す断面図である。同図は、折り曲げ前の光軸OA及び折り曲げ後の光軸OBの2つの光軸を含む面で切断した断面図である。同図(a)はワイド状態の各レンズ群の位置を示し、同図(b)はテレ状態の各レンズ群の位置を示している。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a foldable imaging optical system capable of zooming, which is included in the
同図において、1は第1レンズ群であり、第1レンズ群1は、光軸をOAとし被写体に向けて配置されたレンズ11と光軸OAを略直角方向に折り曲げる反射部材であるプリズム12と、プリズム12により折り曲げられた光軸OBを光軸として配置されたレンズ13により構成されている。この第1レンズ群1は、移動しない固定されたレンズ群である。
In the figure, reference numeral 1 denotes a first lens group. The first lens group 1 includes a
2は第2レンズ群である。第2レンズ群2は、変倍(以下、ズーミングとも言う)時に、不図示の鏡枠と共に、図示の如く光軸OB方向に移動するレンズ群である。
3は第3レンズ群である。この第3レンズ群3は、光軸OB方向に移動しないレンズ群である。なお、Sは絞りシャッタ動作面であるが、なくてもよい。
4は第4レンズ群である。第4レンズ群4は、変倍時及び焦点調節(以下、フォーカシングとも言う)時に不図示の鏡枠と共に、光軸OB方向に移動するレンズ群である。
5は第5レンズ群である。この第5レンズ群5は、光軸OB方向に移動しない固定されたレンズ群である。 Reference numeral 5 denotes a fifth lens group. The fifth lens group 5 is a fixed lens group that does not move in the direction of the optical axis OB.
7は赤外光カットフィルタであり、必要に応じてオプチカルローパスフィルタが適宜積層して配置される。
赤外光カットフィルタ7の後方には不図示の撮像素子が配置される。撮像素子としては、CCD(Charge Coupled Device)型イメージセンサ、CMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等が用いられる。
An imaging element (not shown) is disposed behind the infrared light cut
図3は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴50の内部の概略構造を示す平面図である。同図は、レンズ鏡胴50の概略構造をわかりやすくするため模式的に示したものである。なお、以降に示す図においては、説明の重複を避けるため、同機能部材には同符号を付与して説明する。
FIG. 3 is a plan view showing a schematic structure inside the
同図において、2kは第2レンズ群2を保持する第2レンズ群鏡枠である。4kは第4レンズ群4を保持する第4レンズ群鏡枠である。15及び16はガイド軸であり光軸OBに略平行に配置されている。
In the figure,
第2レンズ群鏡枠2kにはガイド軸15が貫通するスリーブ部2sが一体的に形成されると共に、ガイド軸16に係合する回転係止部2mが一体的に形成されている。これにより第2レンズ群2は光軸OB方向に移動可能となされている。
The second lens
同様に、第4レンズ群鏡枠4kにはガイド軸15が貫通するスリーブ部4sが一体的に形成されると共に、ガイド軸16に係合する回転係止部4mが一体的に形成されている。これにより第4レンズ群4は光軸OB方向に移動可能となされている。
Similarly, a
第2レンズ群鏡枠2kと第4レンズ群鏡枠4kに挟まれた位置には、円筒状のカム部材10が配置されている。20はステッピングモータ(以下、モータとも称す)であり、モータ20の回転軸には、歯車21が組み付けられている。
A
モータ20の回転による歯車21の回転は、図示では1つの歯車で示してあるが減速歯車列22を介して、カム部材10に形成された歯車部10gに伝えられ、カム部材10を回転させるようになっている。
The rotation of the
カム部材10には図示の如く、一方の円周端部には、高さの異なる階段状のカム面C1、C2、C3が形成されている。図示では、第2レンズ群鏡枠2kに形成された突起部2tがカム面C1に当接した状態となっている。また他方の円周端部には、なだらかな連続した傾斜面であるカム面Csが形成され、第4レンズ群鏡枠4kに形成された突起部4tがカム面Csに当接した状態となっている。なお、第2レンズ群鏡枠2kと第4レンズ群鏡枠4kは不図示の付勢部材により、カム部材10の方向に付勢されている。
As shown in the figure, the
カム部材10に形成されたカム面C1はワイド位置、C2はミドル位置、C3はテレ位置となるよう設定されている。なお、以下の説明は、ワイド、ミドル、テレの3点の焦点距離設定で説明するが、焦点距離設定は3点に限るものではない。
The cam surface C1 formed on the
これにより、モータ20を駆動しカム部材10を回転させることで、第2レンズ群鏡枠2k即ち第2レンズ群2及び、第4レンズ群鏡枠4k即ち第4レンズ群4は、光軸OB方向に移動させることができる。
Thus, by driving the
また、不図示であるが、第4レンズ群鏡枠4kの初期位置を検出するためのフォトインタラプタが配置されている。この初期位置を基準にしてモータ20の回転方向及び回転量が制御されるようになっている。なお、レンズ群鏡枠の初期位置検出は、フォトリフレクタであってもよい。
Although not shown, a photo interrupter for detecting the initial position of the fourth
図4は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴50の主要部を模式的に示した分解斜視図である。同図は、第2レンズ群鏡枠2k、第4レンズ群鏡枠4k、カム部材10、モータ20等を抜き出したものであり、固定レンズ群である第3レンズ群3は省略してある。また、同図は図2(a)のワイド状態を示している。
FIG. 4 is an exploded perspective view schematically showing the main part of the
同図に示すように、ガイド軸15には、第2レンズ群2を保持する第2レンズ群鏡枠2kに一体的に形成されたスリーブ部2sが嵌合し、ガイド軸16には、回転係止部2mが係合している。同様に、ガイド軸15には、第4レンズ群4を保持する第4レンズ群鏡枠4kに一体的に形成されたスリーブ部4sが嵌合し、ガイド軸16には、回転係止部4mが係合している。
As shown in the figure, the
カム部材10には、高さの異なる階段状のカム面C1、C2、C3が形成され、図示の状態は第2レンズ群鏡枠2kに形成された突起部2tがカム面C1に当接し、第4レンズ群鏡枠4kに形成された突起部4tがカム面Csに当接した状態である。
The
本実施の形態のレンズ駆動装置50は、モータ20の回転により、以下のような動作を行う。
The
図5は、本実施の形態に係るレンズ鏡胴50の、第2レンズ群2と第4レンズ群4の移動線図である。
FIG. 5 is a movement diagram of the
同図に示すように第1、第3、第5レンズ群(図示ではそれぞれ、1、3、5で示す)は移動せず、第2レンズ群2(図示2と示す)は上述の階段状のカム面C1に対応したワイド位置、カム面C2に対応したミドル位置、カム面C3に対応したテレ位置となり、順次段階的に第3レンズ群3に接近するよう移動する。
As shown in the figure, the first, third, and fifth lens groups (indicated by 1, 3, and 5 in the figure, respectively) do not move, and the second lens group 2 (indicated by 2 in the figure) has the above-mentioned stepped shape. A wide position corresponding to the cam surface C1, a middle position corresponding to the cam surface C2, and a tele position corresponding to the cam surface C3 are moved in order to approach the
一方、第4レンズ群4(図示4と示す)は、上述のカム面Csに沿って、連続的に第3レンズ群に接近するように移動し、第2レンズ群2の位置が変化しない領域(一点鎖線で示すカム面C1、C2、C3の平坦領域)での第4レンズ群4の移動により、各焦点距離位置でのフォーカシングが行われる。同図においては、Fwがワイド位置での第4レンズ群4のフォーカシング移動量を示し、Fmがミドル位置での第4レンズ群4のフォーカシング移動量を示し、Ftがテレ位置での第4レンズ群4のフォーカシング移動量を示している。
On the other hand, the fourth lens group 4 (shown as 4 in the figure) moves so as to continuously approach the third lens group along the above-described cam surface Cs, and the position of the
以上説明したように、カム部材10をガイド軸15、16に挟まれるように配置することにより、カム部材の径を小さくでき、光軸に直交する方向の断面積の小さいレンズ鏡胴を得ることが可能となる。更に、一方のカム面を階段状に形成し、一方のレンズ群の位置が変化しない領域(平坦領域)で、他方のレンズ群を移動させるよう構成することで、単一のモータでズーミング及び各焦点距離位置でのフォーカシングが可能となり、小型、低コストのレンズ鏡胴を得ることが可能となる。更に、この小型、低コストのレンズ鏡胴を備えることで、小型、低コストの撮像装置を得ることが可能となる。
As described above, by arranging the
なお、上記の実施の形態では、第2レンズ群鏡枠2kと第4レンズ群鏡枠4kにそれぞれ突起部2t、4tを形成し、第2レンズ群鏡枠2kと第4レンズ群鏡枠4kの間にカム部材10を配置した例で説明したが、これに限るものでなく、第2レンズ群鏡枠2kと第4レンズ群鏡枠4kの相対する面側にそれぞれカム形状を形成し、それぞれのカム形状に当接する突起部を有したリング部材を配置し、このリング部材をモータ20により回転させるよう構成してもよい。
In the above embodiment, the
また、上記の実施の形態は光学系中に反射面を有する屈曲光学系のレンズ鏡胴を用いて説明したが、通常の反射面を有しない光学系のレンズ鏡胴にも適用可能である。 Further, although the above embodiment has been described using the lens barrel of the bending optical system having the reflecting surface in the optical system, it can also be applied to the lens barrel of the optical system having no ordinary reflecting surface.
1 第1レンズ群
2 第2レンズ群
2k 第2レンズ群鏡枠
3 第3レンズ群
4 第4レンズ群
4k 第4レンズ群鏡枠
5 第5レンズ群
7 光学フィルタ
8 撮像素子
10 カム部材
15、16 ガイド軸
20 ステッピングモータ
21 歯車
22 減速歯車列
50 レンズ鏡胴
100 カメラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記カム部材が、前記複数のガイド部材に挟まれて配置されていることを特徴とするレンズ鏡胴。 Engage with a plurality of lens groups for guiding subject light, a plurality of guide members for guiding at least two moving lens groups of the plurality of lens groups in the optical axis direction, and at least two moving lens groups A cam member having a cam portion to be
The lens barrel, wherein the cam member is disposed between the plurality of guide members.
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JP2006174923A JP2008003452A (en) | 2006-06-26 | 2006-06-26 | Lens barrel and imaging apparatus |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013015682A (en) * | 2011-07-04 | 2013-01-24 | Nitto Kogaku Kk | Zoom lens drive device and digital camera |
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2006
- 2006-06-26 JP JP2006174923A patent/JP2008003452A/en active Pending
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